Matériaux nanostructurés pour l'oxydation de composés organiques par le procédé électro-Fenton modifié

 

ShuHui Sun

Institut national de la recherche scientifique

 

Domaine : environnement

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2014-2015

Dans ce projet, nous proposons de concevoir, synthétiser et tester de nouveaux catalyseurs hétérogènes à faible coût pour le traitement des eaux usées. Un nouveau système du type électro-Fenton pourra générer continuellement du H2O2 in situ à partir de nouveaux catalyseurs à base de carbone, tandis que les catalyseurs magnétiques dans l'eau contaminée vont favoriser la conversion H2O2 en radical •OH (un agent oxydant) pour la dégradation de polluants. Le projet est basé sur deux concepts novateurs:

Synthèse de catalyseurs avec une structure tridimensionnelle et macroporeuse à base de graphène. Ces structures hiérarchiques et très poreuses augmenteront de façon substantielle la surface spécifique du catalyseur et la diffusion d'oxygène à l'intérieur, favorisant ainsi la production continue de H2O2 in-situ.

Fabrication de catalyseurs à base de Fe3O4 avec des compositions et des morphologies contrôlées. Ces nouveaux catalyseurs Fenton, séparables magnétiquement, permettront de travailler dans une large gamme de pH pour la production de •OH.

Ce projet sera réalisé grâce à une collaboration étroite entre un chimiste des matériaux (Sun) pour les structures à base de graphène, une physico-chimiste (Tavares) pour les catalyseurs Fenton et un ingénieur (Lanza, collaborateur externe) pour le traitement des eaux usées. Cela nous permettra de couvrir tous les aspects de la catalyse électro-Fenton dans des conditions réalistes.